1、说明：为了使有机化学知识系统化，同时又能与选修内容基本分开，在编排时，有少量选修内容(如炔烃、醛、酚)夹在必修内容一起，请各校根据本校实际情况和所选修的内容灵活运用。编者2.物理性质颜色状态溶解性密度_比空气_3.化学性质(1)稳定性通常情况下，甲烷比较稳定，与_等强氧化剂不反应，与_、_也不反应。无色气态极难溶于水小KMnO4强酸强碱(2)氧化反应：甲烷的燃烧：_。(3)取代反应：甲烷在光照条件下与 Cl2 发生反应：_CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)CH4Cl2 CH3ClHClCH3ClCl2CH2Cl2HClCH2Cl2Cl2CHCl3HClCHCl3Cl2CCl4H
2、Cl二、烷烃的组成、结构与性质1通式：_(n1)。2结构特点烃分子中碳原子之间以_结合，碳原子剩余的价键全部与_结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫饱和烃。CnH2n2单键氢原子3性质(1)物理性质水溶性：_，密度：比水_，状态：碳原子数小于 4 的烷烃，常温下呈_。递变性：随分子中碳原子数的增加，熔、沸点逐渐_，密度逐渐_。难溶于水小气态升高增大(2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应。烷烃(CnH2n2)的燃烧通式为：_。乙烷与 Cl2 发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：_。CH3CH3Cl
3、2 CH3CH2ClHCl4同系物(1)同系物：结构_，分子组成上相差_原子团的物质，互称为同系物。(2)烷烃的同系物：分子式都符合_，如 CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3 等物质，互称为同系物。相似一个或若干个CH2CnH2n25同分异构现象和同分异构体(1)同分异构现象：化合物具有相同的_，但_不同，因而产生了性质上的差异，这种现象叫同分异构现象。(2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。如正丁烷和异丁烷。分子式结构1.比较下列各组物质的沸点乙醇丙烷 正丁烷异丁烷 1-丁烯1-庚烯,正确的是(）A.B.C.D.B【解析】乙醇与丙烷的相对分子质量相近,但乙醇分子间含有
4、氢键,物质的沸点高,沸点：乙醇丙烷,故正确；同分异构体中支链越多,沸点越低,沸点：正丁烷异丁烷,故正确；由烯烃中碳原子个数越多,沸点越大,沸点：1-丁烯1-庚烯,故错误；正确的有,故选 B。2.C4H10 的一氯代物的数目为(）A.2B.3C.4 D.5 C【解析】C4H10 有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,在正丁烷中,有 2 种化学环境的氢原子,所以一氯代物有 2 种,异丁烷中有两种化学环境的氢原子,所以一氯代物有 2 种,总共有 4 种。3.下列关于甲烷结构的说法中正确的是（）A.甲烷的分子式为 CH4,5 个原子共面B.甲烷分子中,碳原子与氢原子形成 4 个完全相同的碳氢非极性键C.甲烷
5、分子的空间构型为正四面体D.甲烷中的任意 3 个原子都不共面C【解析】甲烷分子中的 5 个原子有且仅有 3 个原子共平面,选项 A、D 错；甲烷分子中的 4 个碳氢键完全相同,不同原子间形成的是极性键,B 错。4.将甲烷与氯气按 13 的体积比混合于一试管中,倒立于盛有饱和食盐水的水槽,置于光亮处（如图所示）,下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是（）A.试管中气体的黄绿色逐渐变浅,水面上升B.生成物只有三氯甲烷和氯化氢在标准状况下是气体C.试管内壁有油状液滴形成D.试管内有少量白雾B【解析】A.氯气是黄绿色气体,光照条件下,甲烷和氯气发生取代反应生成氯代烃和氯化氢,所以气体颜色变浅,氯化
6、氢溶于水后导致试管内液面上升,A 项正确；B.甲烷和氯气反应的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,一氯甲烷和 HCl 在标准状况下是气体,B项错误；C.二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷都是液态有机物,所以瓶内壁有油状液滴生成,C 项正确；D.该反应中有氯化氢生成,氯化氢与空气中的水蒸气形成白雾,D 项正确。【例 1】已知正己烷的球棍模型为。某有机物 a 的分子式和正己烷相同,且主链上有 4 个碳原子,则下列关于 a 的观点正确的是（）A.a 分子中可能有三个甲基B.a 的分子式为 C6H10C.a 的一氯代物可能有三种D.在光照条件下,a 能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应【解析
7、】由题中信息可知,a 的分子式为 C6H14；故 a可能为 2,3二甲基丁烷、2,2二甲基丁烷,其一氯代物分别有两种和三种,故 A、B 项错误,C 项正确；在光照条件下,烷烃能与纯卤素单质发生取代反应,D 项错误。【答案】C【练 1】已知生活中常用的液化气的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是（）A.是直链烃,但分子中 3 个碳原子不在一条直线上B.在光照条件下能够与氯气发生取代反应C.丙烷比丁烷易液化D.1 mol 丙烷完全燃烧消耗 5 mol O2【解析】A.烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形,丙烷呈 V 形,3 个碳原子不在一条直线上,故 A 正确；B.丙烷等烷烃在光照的条件下可以
8、和氯气发生取代反应,故 B 正确；C.烷烃中碳个数越多沸点越高,丙烷分子中碳原子数小于丁烷,故丁烷沸点高,更易液化,故 C 错误；D.由丙烷燃烧方程式 C3H85O2点燃 3CO24H2O 可知,1 mol 丙烷完全燃烧消耗 5 mol O2,故 D 正确；【答案】C二、烃的燃烧规律1气态烃完全燃烧前后气体体积的变化根据燃烧通式：CxHy(xy4)O2xCO2y2H2O推断(1)燃烧后温度高于 100 时，水为气态：VV 后V 前y41y4 时，V0，体积不变。y4 时，V0，体积增大。y4 时，V0，体积减小。(2)燃烧后温度低于 100，水为液态：VV 前V 后1y4，体积总是减小。(3)
9、无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。2有机物的组成与燃烧产物的关系(1)质量相同的烃(CxHy)，xy的值越大，则生成的 CO2越多；若两种烃的xy值相等，质量相同，则生成的 CO2和 H2O 均相等。(2)碳的质量分数 w(C)相同的有机物(最简式可以相同，也可以不同)，只要总质量一定，以任意比例混合，完全燃烧后产生 CO2 的量总是一个定值。(3)物质的量相同的不同有机物完全燃烧时，若生成CO2 和 H2O 的物质的量之比相同，则其分子中 C 与 H的原子个数比也相同。3耗氧量大小的比较(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧，
10、耗氧量与 w(C)或w(H)有关。w(C)越高，耗氧量越少或 y/x 的值越小，耗氧量越少。(2)等质量的烃，若最简式相同，则完全燃烧耗氧量相同，且燃烧产物也相同。最简式相同的烃不论以何种比例混合，只要总质量相同，耗氧量就相同。(3)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于(xy4)的值的大小，其值越大，耗氧量越多。(4)等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时，耗氧量相同。【例 2】在 120 时,某混合烃和过量 O2 在一密闭容器中完全反应,测知反应前后的压强没有变化,则该混合烃可能是（）A.CH4 和 C2H4B.CH4 和 C2
11、H6C.C2H4 和 C2H6D.C3H4 和 C3H6【解析】在 120 时,水是气态,某混合烃和过量 O2在一密闭容器中完全反应,测知反应前后的压强没有变化,则反应前后气体的物质的量不变。假设混合烃的平均化学式是 CxHy,该烃燃烧的方程式是 CxHy（xy4）O2点燃xCO2y2H2O。根据题意可知 1xy4xy2,解得 y4。因此只要烃中含有的 H 原子数平均数是 4,则符合题意。【答案】A【练 2】在标准状况下,10 mL 某气态烃在 80 mL O2中充分燃烧后,恢复到标准状况,所得气体的体积为 60 mL,该烃可能是（）A.C3H8B.C3H6C.C3H4D.C4H10【解析】假
12、定 60 mL 气体全部为二氧化碳,则烃分子中 C 原子数目为 6,由于标准状况下烃为气体,则烃分子中碳原子数目应4,这说明烃完全燃烧,氧气有剩余,令烃组成为 CnHm,则：CnHm（nm/4）O2=nCO2m/2H2O 体积减少 V 1 1m/4 10 mL 10 mL80 mL60 mL30 mL 所以,1（1m/4）10 mL30 mL,解得 m8。【答案】A1.关于烃和甲烷的叙述不正确的是（）A.烃的组成均符合通式 CnH2n2B.烃类均不溶于水C.甲烷在烃中含碳量最低D.甲烷只能发生取代反应而不能发生加成反应A【解析】A.烃包含烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等,烷烃的通式符合 CnH2n2
13、,烯烃的通式为 CnH2n,炔烃的通式为CnH2n2,A 错误；B.水是极性分子,而烃类是非极性分子或极性很微弱的分子,所以烃都不溶于水,B 正确；C.甲烷分子中碳原子连接氢原子数目最多,含碳量最低,含氢量最高,C正确；D.甲烷没有不饱和键,不能发生加成反应,能发生取代反应、氧化反应,D 正确。2.下列化学式只表示一种纯净物的是（）A.C2H6B.C4H10C.C2H4Cl2D.CA【解析】A.C2H6 只表示乙烷一种物质,表示的是纯净物,正确。B.C4H10 可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷两种物质,因此不能表示纯净物,错误。C.C2H4Cl2 可能表示CH3CHCl2,也可能表示 CH2C
14、lCH2Cl,因此表示的不一定是纯净物,错误。D.C 表示的碳元素的单质,可能是金刚石、石墨或其它不定形碳单质,因此表示的不一定是纯净物,错误。3.某有机物如图,下列说法错误的是（）CH3CH2CH2CHCH3CH3A.该有机物属于饱和烷烃B.该有机物的分子式为 C6H14C.该烃与 2,3二甲基丁烷互为同系物D.该烃的一氯取代产物共有 5 种C【解析】A.该有机物是 2-甲基戊烷,属于饱和烷烃,A正确；B.该有机物的分子式为 C6H14,B 正确；C.该烃与2,3二甲基丁烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C 错误；D.该烃分子中含有 5 种等效氢原子,则其一氯取代产物共有 5 种,D
15、 正确。4.乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应,理论上得到的氯代物最多有（）A.5 种B.6 种C.8 种D.9 种D【解析】乙烷与氯气的取代是逐步取代,乙烷上的氢有 6 个,乙烷的一氯代物有 1 种,二氯代物有 2 种,三氯代物有 2 种,根据互补性,4 氯代物也有 2 种,5 氯代物有 1种,6 氯代物有 1 种,所以共有 9 种。故选 D。5.取相同质量的 C6H6、C7H8、C6H12、C4H10 等烃,在完全燃烧时耗 O2 最多是（）A.C6H6B.C7H8C.C6H12D.C4H10D【解析】质量相同的烃完全燃烧时,消耗氧气量的多少取决于 H 的含量,含 H 量越高,则消耗氧气越多
16、,四种烃分子中含 H 量最大的是丁烷,所以丁烷消耗的氧气最多。6.某混合气体由两种气态烃组成,2.24 L 该混合气体完全燃烧后,得到 4.48 L 二氧化碳（气体已折算成标准状况）和 3.6 g 水则这两种气体可能是（）A.CH4 和 C3H8B.CH4 和 C3H4C.C2H4 和 C3H4D.C2H4 和 C2H6B【解析】假设混烃的平均组成为 CxHy,则 2.24 L 该混烃 CxHy 完全燃烧后,得到 4.48 L 二氧化碳（气体已折算成标准状况）和 3.6 g 水,结合原子守恒可知 x2、y4,明显 CH4 和 C3H4 组成的混合气体满足题意,选项 B 符合题意。7.一定量 C
17、H4 恰好与一定量的 O2 完全反应得 CO2、CO、H2O（g）,产物总质量为 49.6 g,将其通过足量的 H2SO4后,洗气瓶质量增加 25.2 g,则 CH4完全燃烧还需 O2的体积（标准状况）为（）A.8.96 L B.2.24 LC.4.48 L D.6.72 LC【解析】通过足量的 H2SO4后,洗气瓶质量增加 25.2 g,这说明生成物水的质量是 25.2 g,物质的量是 25.2 g18 gmol11.4 mol,根据原子守恒可知 CO 和 CO2的物质的量之和1.4 mol240.7 mol。设 CO2 和 CO 的物质的量分别是 a mol 和 b mol,则 ab0.7
18、、44a28b49.625.2,解得 a0.3、b0.4,则 CH4 完全燃烧还需 O2 的体积（标准状况）相当于是 0.4 mol CO 再燃烧时需要的氧气,则体积为0.4 mol222.4 Lmol14.48 L。8.下列各组物质中（1）互为同分异构体的是_,（2）互为同素异形体的是_,（3）互为同系物的是_,（4）属于同一物质的是_。C（CH3）4 和 C4H10 35Cl 和 37ClC2H6 和 C6H14石墨和金刚石 （CH3）2CHCH（CH3）2 和（CH3）2CH（CH2）2CH3CH2=CHCH2CH3 和 CH3CH=CHCH3【解析】（1）同分异构体是指分子式相同而结构
19、不同的化合物,则互为同分异构体的是；（2）由同一种元素形成的性质不同的单质互为同素异形体,则互为同素异形体的是；（3）同系物是指结构相似,分子组成相差 1个或若干个 CH2 原子团的物质,互为同系物的是；（4）性质和结构都完全相同的是同一种物质,则属于同一物质的是。【答案】（1）（2）（3）（4）9.按要求填写下列空格。（1）的分子式为：_,其一氯代物有_种,该烃有多种同分异构体,其中有一种一氯取代物只有一种,写出这种同分异构体的结构简式_。（2）分子式为 C6H14 的烃的主链为 4 个碳的同分异构体共有_种。【解析】【答案】（1）C8H18 4（CH3）3CC（CH3）3（2）210.（1
20、）下列四种烃分别在氧气中完全燃烧：（填字母序号）若烃的物质的量相等,则消耗氧气最多的是_；若烃的质量相等,则消耗氧气最多的是_；若反应前后（150）气体的物质的量不发生变化,则该烃可能是_。A.C2H6B.C2H4C.C4H10D.C5H10（2）下列各组化合物中,不论二者以什么比例混合,完全燃烧时：若总质量不变,耗 O2 量不变的是_；生成水的质量不变的是_。若 总 的 物 质 的 量 不 变,则 耗 O2 量 不 变 的 是_；生成 CO2 的质量不变的是_。A.C2H4、C3H6B.HCHO、CH3COOHC.CH4、CH3COOHD.CH2=CH2、CH3CH2OH.标准状况下,1.6
21、8 L 无色无味的可燃性气体在足量氧气中完全燃烧,若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为 15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。（1）计算燃烧产物中水的质量为_。（2）若原气体是单一的烃类气体,通过计算推断它的化学式：_。（3）若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物,请写出它们的结构简式（要求写出一组符合条件的物质的结构简式即可）：_。【解析】.（1）根据烃的燃烧通式：CxHy（xy4）O2点燃 xCO2y2H2O,若烃的物质的量相等,则消耗氧气由 xy/4 决定,故 C5H10 耗氧量最多,选 D。若烃的质量相等,含氢量越大消耗氧气最多,C2H6的含氢量最大,
22、消耗氧气最多,选 A。若反应前后（150）气体的物质的量不发生变化,则 1xy/4xy/2,y4,氢原子为 4 的是 C2H4,选 B。（2）若总质量不变,耗 O2 量不变,则物质的最简式相同,选 AB；生成水的质量不变,则氢的含量相同,选 AB。若总的物质的量不变,耗 O2 量不变那么相同物质的量的不同物质燃烧的耗氧量相同,选 CD；若总的物质的量不变燃烧生成 CO2 的质量不变,则物质含有相同的碳原子,选 D。.标准状况下,1.68 L 气体的物质的量为 0.075 mol,完全燃烧的产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为 15.0 g；沉淀是 CaCO3,物质的量为 0.15 mo
23、l,那么生成 CO2 的物质的量也为 0.15 mol,若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重 9.3 g,则生成 H2O 的质量为 9.30.15442.7 g,物质的量为 0.15 mol,氢原子的物质的量为 0.3 mol,说明 0.075 mol 的有机物能提供 0.15 mol 的碳原子,0.3 mol 的氢原子,那么该有机物分子式为 C2H4。（1）根据分析,燃烧产物中水的质量为 2.7 g。（2）该有机物化学式为C2H4。（3）若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物,那么混合气体的平均分子式为 C2H4,组合可能是：CH4 和C3H4 或 C2H2 和 C2H6。【答案】.（1）D A B（2）AB AB CD D.（1）2.7 g（2）C2H4（3）CH4 和 C3H4 或 C2H2 和 C2H6
